СПбГПУ ИПММ Презентация на тему: «Водород-топливо будущего» Выполнил: Студент первого курса группы 13604/1 Смирнов Александр СПбГПУ ИПММ Презентация на. - презентация

1 СПбГПУ ИПММ Презентация на тему: «Водород-топливо будущего» Выполнил: Студент первого курса группы 13604/1 Смирнов Александр СПбГПУ ИПММ Презентация на тему: «Водород-топливо будущего» Выполнил: Студент первого курса группы 13604/1 Смирнов Александр Санкт-Петербург 2013 г.

2 Оглавление : Введение Тезис «Водород-Топливо будущего» Сравнение видов топлива Водородные ДВС o Принцип работы двигателя «Первооткрыватель» Двигатели с водородными топливными элементами o Принцип работы двигателя o Принцип работы топливного элемента Сравнение двигателей Заключение Список использованной литературы

3 Немного об экологии.

4 Распределение энергии по атмосфере Земли Именно автомобильный выхлоп СО2 является тем самым постоянно действующим источником, который создает избыток тепла в околоземной поверхности и поддерживает оранжерейный эффект на территории, не позволяя воздуху очиститься от парниковых газов. Но для глобальности этого недостаточно, так как площадь местности с избытком автомобильных газов (и других источников антропогенного тепла) мала по сравнению с общей поверхностью земного шара. Конечно, в создании оранжерейного газа участвуют все источники выработки СО2, но основную роль играют автомобили, которые развозят его по всей поверхности материка и которых достаточно много, так что «оранжерейные одеяла» теперь большие и почти не имеют атмосферных дыр для излучения накопленного Землей тепла. Превышение критического числа автомобилей через несколько лет приведет к термической катастрофе.

5 «Водород-Топливо будущего»

6 Водородный транспорт? Водородный транспорт это различные транспортные средства, использующие в качестве топлива водород. Это могут быть транспортные средства как с двигателями внутреннего сгорания, так и с водородными топливными элементами.

7 Сравнение видов топлива. 1 – бензин; 2 – бензин + продукты его конверсии; 3 – бензин + Н2; 4 – сжиженный нефтяной газ; 5 – сжатый природный газ; 6 – метанол; 7 – метанол +Н2; 8 – синтез – газ (Н2 + СО); 9 – водород (Н2).

8 Водородные ДВС.

9 Принцип работы. Цикл работы ДВС остается прежним, то есть : 1)Впуск; 2)Зажигание; 3)Рабочий ход; 4)Выхлоп. Меняется только рабочее тело ( с бензина на гремучий газ (смесь воздуха с водородом )),а выхлопом становится водяной пар.

10 «Первооткрыватель» Франсуа Исаак де Риваз.

11 Франсуа Исаак де Риваз ( гг.). Швейцарский инженер и изобретатель Исаак де Риваз занимался созданием двигателя, способного работать на смеси водорода и кислорода. В 1807 году он подал заявку на патент под названием «использование взрыва светильного газа или иных взрывающихся материалов, как источника энергии в двигателе». И в том же году построил самодвижущийся экипаж, приводимый в движение подобным мотором.

12 Двигатели с водородными топливными элементами.

13 Принцип Работы.

14 Принцип работы топливного элемента.

15 Автомобили на водороде: ДВС против топливных элементов. Что же лучше ?

16 Сравнительная таблица Признак сравнения Топливный элемент Водородный ДВС КПД КПД >45% ( max 57 %) 45% Простота обслуживания Присутствует (меньше трущихся деталей, нет необходимости в сложной системе топливоподачи, смазке, охлаждения, сложной трансмиссии) Равна обычному ДВС Производимый шумминимален Равен обычному ДВС Безопасность Т.Э > Водородный ДВС Экологичность Выхлоп только вода Выхлоп также вода, но в процессе роботы ещё продукты горения смазок, масел и т.д. Габариты Увеличиваются из-за аккумуляторов и преобразователей тока Чуть больше обычного ДВС из-за замены топливной системы Стоимость Высокая, но идет уменьшение Чуть больше обычного ДВС

17 Заключение У водорода есть два неоспоримых плюса: - высокая удельная теплота сгорания, - отсутствие токсичных выхлопов. Ведь продуктом сгорания водорода является вода! Минусов значительно больше. Впрочем, скорее всего, это только пока: - несовершенные технологии хранения водорода. (водород хранится в жидкой форме при температуре минус 253 гр. Цельсия) - высокая себестоимость водорода (Цена 8 евро за литр(300 руб.)) - сложный процесс получения водорода в промышленных масштабах, в процессе которого выделяется все тот же СО, - высокая стоимость водородной силовой установки и сложность ее обслуживания, - взрывоопасность водородно-воздушной смеси. - отсутствие развитой структуры водородных заправочных станций($1 млн на одну заправочную станцию, в то время как комплект оборудования для бензиновых заправочных станций стоит в среднем $ тыс.)

18 Так кто же победил ? Ну, кажется, на водороде, как топливе ближайшего будущего, можно смело поставить крест. Да, скорее всего он станет применяться в двигателях внутреннего сгорания, через пару десятков лет. И вот теперь появляется вопрос. «Неужели за более чем сто лет существования автомобильного транспорта человечество так и не нашло достойной замены бензину?» Только не пытаемся ли мы изобрести велосипед? Ведь КПД бензинового двигателя внутреннего сгорания всего около 35%, а более 80% процессов, происходящих в цилиндрах, остаются неизученными и по сей день. То есть даже старый добрый, всем привычный бензиновый ДВС имеет еще огромный потенциал для изучения и его совершенствования.

19 Список использованной литературы : «Автомобиль как фактор глобального потепления» В.И. Голубев, кандидат технических наук Статья «Работа двигателя внутреннего сгорания на водороде» П.В. Дружинин, В.А. Мельников, ВИТУ, Санкт-Петербург, С.Н. Журавлев, ЦОПУ КС МО РФ, Москва, А.А. Дегтярев, 104 УНР, Санкт-Петербург Статья «Перспективы использования водородного двигателя на транспорте» Павличенко Д., Лю Е Статья «Перспективы развития транспортной водородной энергетики в Российской Федерации» Ипатов А.А., Каменев В.Ф., Хрипач Н. А ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»

20 Спасибо за внимание!